Cell：由中枢神经的发育来看物种起源
近年来由于分子生物学的研究十分的发达，使得生物物种发育的研究突飞猛进，但科学家对于中枢神经系统 (central nervous system) 的发育过程，知道的仍然十分有限，像是过去种种的迹象证实，脊椎动物(Vertebrates) 昆虫(insects)以及像寄生虫 (worms)一类的生物，很可能在远古的时代，是源自同一种祖先，但这几种生物，历经千万年的演化，为何会发展出截然不同的中枢神经系统，科学家始终找不到可靠的证据。最近由欧洲分子生物实验室 (European Molecular Biology Laboratory 简称EMBL)，发表在细胞 (Cell)期刊的一篇论文，提出了新的看法，认为现阶段属于高等动物的脊椎动物，其中枢神经系统的发育，虽不同于昆虫与其它类似的生物，并且很可能在更早期，就已经发展出更进化的中枢神经系统，但仍然可以找出基因变化的蛛丝马迹，而现阶段高等动物发展的优势，才使的今日的脊椎动物具有主宰世界的能力。
为了了解中枢神经系统的发育过程， EMBL的科学家 Detlev Arendt，就以俗称活化石的海生环节动物 -岩虫(Platynereis dumerilii) 胚胎下手，希望能找出中枢神经系统发育的秘密。结果研究人员深入的分析岩虫的中枢神经组织，确实发现了一些由特定基因活动所产生的组织区块，和现今高等脊椎动物非常的相似，研究人员根据演化的研究经验，认为这种非常类似的基因活动，不可能在同一时期的不同物种内出现，除非这差异相当大的物种，是源自于同一祖先，因此这一个证据，解释了中枢神经系统发育上的迷团，也就是说外型差距极大的脊椎动物和环节动物，就中枢神经系统演化的证据来说，应该源自于同一个远古的祖先。
主导研究计划的 Arendt博士表示，这一个研究结果，是一个物种同源的最好例子，而下一步，应该就是挖掘基因的变化，为何可以发展出差异如此大的变化。
（编译/许仁旗） (资料来源 : Bio.com)
英文原文链接：
原始出处:
Cell, Vol 129, 277-288, 20 April 2007〕
Article
Molecular Architecture of Annelid Nerve Cord Supports Common Origin of Nervous System Centralization in Bilateria
Alexandru S. Denes,1,6 Gáspár Jékely,1,6 Patrick R.H. Steinmetz,1,4 Florian Raible,1 Heidi Snyman,1 Benjamin Prud'homme,2,5 David E.K. Ferrier,3 Guillaume Balavoine,2 and Detlev Arendt1,
1 Developmental Biology Unit, European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg, 69117, Germany
2 Centre de Génétique Moléculaire, CNRS, Gif-sur-Yvette 91198, France
3 Department of Zoology, University of Oxford, Oxford, OX1 3PS, United Kingdom
Corresponding author
Detlev Arendt
arendt@embl.de
Summary
To elucidate the evolutionary origin of nervous system centralization, we investigated the molecular architecture of the trunk nervous system in the annelid Platynereis dumerilii. Annelids belong to Bilateria, an evolutionary lineage of bilateral animals that also includes vertebrates and insects. Comparing nervous system development in annelids to that of other bilaterians could provide valuable information about the common ancestor of all Bilateria. We find that the Platynereis neuroectoderm is subdivided into longitudinal progenitor domains by partially overlapping expression regions of nk and pax genes. These domains match corresponding domains in the vertebrate neural tube and give rise to conserved neural cell types. As in vertebrates, neural patterning genes are sensitive to Bmp signaling. Our data indicate that this mediolateral architecture was present in the last common bilaterian ancestor and thus support a common origin of nervous system centralization in Bilateria.
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